VItesses des Processus contrôlant les évolutions morphologiques et environnementales du massif du Mont Blanc – VIP-Mont-Blanc

Ce projet étudie les impacts du changement climatique sur les processus morphologiques et environnementaux dans le Massif du Mont-Blanc (MMB) et en particulier le retrait des glaciers, l’augmentation des éboulements, la dégradation du permafrost, ainsi que les changements de flux hydriques et sédimentaires à l’aval. Relever de manière pertinente les défis environnementaux et sociétaux liés aux modifications de ces processus requiert : 1) la documentation minutieuse de l’évolution spatio-temporelle de chacune de leurs composantes (climat local, régime thermique des parois rocheuses, dynamique glaciaire, production de sédiments et régimes hydrologiques), et 2) la compréhension des interactions entre ces composantes. Pour atteindre ces objectifs, une équipe rassemblant des climatologues, des géomorphologues, des glaciologues, des spécialistes du permafrost et des hydrologues a été constituée. Elle travaillera selon une approche systémique dans quatre « work-packages » consacrés à l'étude des différentes composantes influençant l'évolution du MMB: le climat, le permafrost, les produits d'érosion et la dynamique glaciaire actuelle et Holocène. Un workpackage dédié à la coordination scientifique et à la diffusion des résultats favorisera les synergies en assurant des échanges actifs et l'analyse croisée des résultats entre les workpackages.
Le projet présenté combine des acquisitions de données (observations sur le terrain, télédétection et géochimie) et de la modélisation. Le travail de terrain bénéficiera : 1) des contributions de l'observatoire GLACIOCLIM (LGGE-LTHE) pour les processus glacio-hydrologiques ; 2) de l'expertise du laboratoire EDYTEM pour le permafrost, et 3) de celle d’ ISTerre pour l'érosion. Le LISTIC est expert en télédétection tandis que l'étude des processus glaciaires et péri-glaciaires sur des temps longs reposera sur la mesure de concentration en nucléides cosmogéniques, y compris avec le nouvel outil de datation basé sur le 14C produit in situ en développement au CEREGE. La modélisation du climat sera réalisée par une équipe de BioGéosciences.
Pour la période actuelle (~50 dernières années), la variabilité climatique du MMB sera analysée via des simulations du climat régional à l'échelle kilométrique qui seront comparées à des champs désagrégés par la statistique et utilisant des données climatiques à basse résolution. Ces résultats quantifieront l’effet orographique sur le climat et seront utilisés en entrée de modèles glacio-hydrologique, glaciaire et d’évolution thermique du permafrost. La modélisation glacio-hydrologique s'appuiera sur une modélisation type degrés-jours, la modélisation glaciaire sur des fonctions liant changement d'équilibre massique et élévation de la surface. La modélisation de l’évolution du permafrost sera quant à elle basée sur la physique des processus et celle de l'érosion sous-glaciaire sur la vitesse de la glace basale.
Le recul des glaciers durant les périodes chaudes de l'Holocène sera étudié grâce aux nucléides cosmogéniques 14C et 10Be produits in situ. Une histoire Holocène complète de la couverture glaciaire sera proposée, en minimisant l’écart entre ces données géochimiques et les résultats issus de modélisations des bilans de masse glaciaires et de l’érosion (calibrée sur la période actuelle), forcées pour différents scénarii climatiques de l'Holocène.
Des projections d’évolutions jusqu'à la fin du 21ème siècle seront réalisées à partir d’une désagrégation statistique des simulations mondiales proposées dernièrement par le GIEC. La fiabilité du climat régionalisé sera d’abord évaluée par comparaison avec les conditions actuelles observées, puis cette technique sera appliquée à des modèles climatiques globaux (trajectoires RCP2.6 et 8.5). En combinant ces scénarii climatiques aux modèles ad hoc, une projection des évolutions des glaciers et du permafrost sera proposée jusqu'à la moitié du 21ème siècle ou à plus long terme, en fonction des incertitudes estimées.